无源核物位测量装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于核物位检测领域。
【背景技术】
[0002]多年来，国内应用的核物位检测器均是由探测器、辐射源、二次仪表三部分组成，采用的多为主动式辐射源，辐射强度较大，对使用人员安全和周围环境有一定的危害，随着国家经济的发展，环境保护的要求也更加严格了，随之而来的是对物位检测技术提出了新的更多的需求。现有公开号为103712668A的被动式核物位检测器，该种核物位检测器采用端面测量的方式，在探测过程，辐射线的接收面积小、接收脉冲数少，使得测量结果的稳定性差。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决现有核物位检测器含有的放射性核素包括辐射源，在进行测量时该辐射源容易对测量人员及环境造成危害，并且测量结果稳定性差的问题，现提供无源核物位测量装置及方法。
[0004]无源核物位测量装置，它包括:γ辐射探测器8、电源20、信号处理器和数据处理模块；
[0005]γ辐射探测器8包括:探测器连接盖7、探测器外壳9、铅皮护套胶垫10、铅皮护套U、光电倍增管12、不锈钢护套13、闪烁晶体14、紧固垫15、防护铅皮16、探测器底盖17和分压射随器25;
[0006]信号处理器包括:放大整形器、阈值甄别器和脉冲分析器；
[0007]铅皮护套11包括铅皮部、塑料一部和塑料二部，铅皮部与塑料一部合围呈一个圆筒形，且铅皮部与塑料一部的周向比例为2:1，塑料二部呈圆筒形，且直径与铅皮部与塑料合围的圆筒相同，圆筒的一端与塑料二部的一端相连通，塑料一部和塑料二部呈一体式结构；
[0008]不锈钢护套13呈圆筒形，该不锈钢护套13的末端通过防护铅皮16密封，不锈钢护套13的首端通过探测器连接盖7的密封端密封，光电倍增管12、闪烁晶体14和紧固垫15均位于不锈钢护套13内部，紧固垫15固定在防护铅皮16上，闪烁晶体14位于光电倍增管12和紧固垫15之间，铅皮护套11套接在不锈钢护套13外表面，且铅皮护套11中铅皮部与塑料合围的圆筒部分位于闪烁晶体14外侧，铅皮护套胶垫10套接在铅皮护套11外侧，探测器外壳9套接在铅皮护套胶垫10外侧，铅皮护套胶垫10的末端通过探测器底盖17密封；
[0009]光电倍增管12采集闪烁晶体14发出的光电子信号，光电倍增管12的光电子倍增信号输出端连接分压射随器25的光电子倍增信号输入端，分压射随器25还用于为光电倍增管12增压，分压射随器25的脉冲信号输出端连接放大整形器的脉冲信号输入端，放大整形器的放大信号输出端连接阈值甄别器的放大信号输入端，阈值甄别器的核素信号输出端连接脉冲分析器的核素信号输入端，脉冲分析器的分析信号输出端连接数据处理模块的核素分析信号输入端；
[0010]数据处理模块还包括如下单元:
[0011]测量参数采集单元:当待测罐体内含有放射性核素介质时，实时采集脉冲分析器输出的分析信号作为测量参数；
[0012]标定参数采集单元；当待测罐体内不含放射性核素介质时，采集脉冲分析器输出的分析信号作为标定参数；
[0013]判断单元:将测量参数与标定参数进行比较，判断测量参数是否大于标定参数，是则待测罐体内的放射性物料达到限位高度，否则待测罐体内的放射性物料未达到限位高度。
[0014]无源核物位测量方法，该方法是基于以下装置实现，所述装置包括:γ辐射探测器8、电源20和信号处理器；
[0015]γ辐射探测器8包括:探测器连接盖7、探测器外壳9、铅皮护套胶垫10、铅皮护套U、光电倍增管12、不锈钢护套13、闪烁晶体14、紧固垫15、防护铅皮16、探测器底盖17和分压射随器25;
[0016]信号处理器包括:放大整形器、阈值甄别器和脉冲分析器；
[0017]铅皮护套11包括铅皮部、塑料一部和塑料二部，铅皮部与塑料一部合围呈一个圆筒形，且铅皮部与塑料一部的周向比例为2:1，塑料二部呈圆筒形，且直径与铅皮部与塑料合围的圆筒相同，圆筒的一端与塑料二部的一端相连通，塑料一部和塑料二部呈一体式结构；
[0018]不锈钢护套13呈圆筒形，该不锈钢护套13的末端通过防护铅皮16密封，不锈钢护套13的首端通过探测器连接盖7的密封端密封，光电倍增管12、闪烁晶体14和紧固垫15均位于不锈钢护套13内部，紧固垫15固定在防护铅皮16上，闪烁晶体14位于光电倍增管12和紧固垫15之间，铅皮护套11套接在不锈钢护套13外表面，且铅皮护套11中铅皮部与塑料合围的圆筒部分位于闪烁晶体14外侧，铅皮护套胶垫10套接在铅皮护套11外侧，探测器外壳9套接在铅皮护套胶垫10外侧，铅皮护套胶垫10的末端通过探测器底盖17密封；
[0019]光电倍增管12采集闪烁晶体14发出的光电子信号，光电倍增管12的光电子倍增信号输出端连接分压射随器25的光电子倍增信号输入端，分压射随器25还用于为光电倍增管12增压，分压射随器25的脉冲信号输出端连接放大整形器的脉冲信号输入端，放大整形器的放大信号输出端连接阈值甄别器的放大信号输入端，阈值甄别器的核素信号输出端连接脉冲分析器的核素信号输入端；
[0020]所述方法包括以下步骤:
[0021]标定步骤:在待测罐体内不含放射性核素介质时采集脉冲分析器获得的分析信号，并将该分析信号作为标定参数；
[0022]测量步骤:在待测罐体内含有放射性核素介质时，实时采集脉冲分析器获得的分析信号，并将该分析信号作为测量参数；
[0023]判断步骤:将测量参数与标定参数进行比较，判断测量参数是否大于标定参数，是则待测罐体内的放射性物料达到限位高度，并结束测量;否则待测罐体内的放射性物料未达到限位高度，返回测量步骤重新进行测量。
[0024]本发明所述的无源核子物位测量装置，通过γ辐射探测器测量罐体内被测量物质自身所释放出的辐射射线能量，并根据其能量变化特征获得罐体内被测物质的物位是否达至时示定值，进而输出测量信号，当罐体内无介质时，能量最小，测量得到的脉冲数最少，当罐体内有介质时，能量变大，测量得到的脉冲数变多，通过对比判断物位的变化情况。并且本发明所述的无源核子物位测量装置，采用侧面接收的形式增加了辐射线的接收面积，接收的脉冲数量增加，使得最终的测量结果稳定性得到提高。
[0025]本发明所述的无源核子物位测量方法，通过γ辐射探测器测量罐体内被测量物质自身所释放出的辐射射线能量，并根据其能量变化特征获得罐体内被测物质所含有射线能量大小，最后将测量的参数与标定参数作比较，从而确定物位是否达到标准。
[0026]同时本发明的待测罐体不与被测介质接触，无需在罐体上开孔，且不使用辐射源，安全可靠，不会对人员及环境造成危害。
[0027]本发明所述的无源核子物位测量装置及方法，适用于对含放射性核素的介质进行物位检测。
【附图说明】
[0028]图1为本发明所述的无源核子物位测量装置的剖视图；
[0029]图2为图1的A部放大图；
[0030]图3为本发明所述的无源核子物位测量装置的电气结构示意图；
[0031 ]图4为本发明所述的无源核子物位测量装置的整体结构示意图；
[0032]图5为【具体实施方式】一所述的铅皮护套铅皮部的结构示意图；
[0033]图6为【具体实施方式】七所述的无源核子物位测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]【具体实施方式】一:参照图1至图5具体说明本实施方式，本实施方式所述的无源核物位测量装置，它包括:γ辐射探测器8、电源20、信号处理器和数据处理模块；
[0035]γ辐射探测器8包括:探测器连接盖7、探测器外壳9、铅皮护套胶垫10、铅皮护套U、光电倍增管12、不锈钢护套13、闪烁晶体14、紧固垫15、防护铅皮16、探测器底盖17和分压射随器25;
[0036]信号处理器包括:放大整形器、阈值甄别器和脉冲分析器；
[0037]铅皮护套11包括铅皮部、塑料一部和塑料二部，铅皮部与塑料一部合围呈一个圆筒形，且铅皮部与塑料一部的周向比例为2:1，塑料二部呈圆筒形，且直径与铅皮部与塑料合围的圆筒相同，圆筒的一端与塑料二部的一端相连通，塑料一部和塑料二部呈一体式结构；
[0038]不锈钢护套13呈圆筒形，该不锈钢护